Нерибосомальные пептидные антибиотики, в том числе полимиксин, ванкомицин и тейксобактин, большинство из которых содержат D-аминокислоты, высокоэффективны против полирезистентных бактерий. Однако чрезмерное использование антибиотиков при игнорировании риска возникновения резистентности неумолимо привело к широкому распространению резистентных бактерий. Выяснение малоизвестных механизмов устойчивости к пептидным антибиотикам имеет решающее значение при внедрении пептидных антибиотиков и может эффективно повысить эффективность.
В недавнем исследовании группа ученых из Гонконгского университета науки и технологии выявила как широкое распространение, так и потенциал устойчивости D-стереоспецифических пептидаз широкого спектра действия, что обеспечивает ранний потенциальный индикатор устойчивости к антибиотикам - рибосомальные пептидные антибиотики.
Их выводы были опубликованы в журнале Nature Chemical Biology 26 февраля 2018 года.
«Мы применили подход к 5 585 полным бактериальным геномам, охватывающим весь домен бактерий», - сказал Пей-Юань Цянь, заведующий кафедрой наук о жизни HKUST и ведущий автор статьи. «Последующим химическим и ферментативным анализом мы продемонстрировали механизм устойчивости к нерибосомным пептидным антибиотикам, основанный на гидролитическом расщеплении D-стереоспецифическими пептидазами».
Команда идентифицировала семейство D-стереоспецифических резистентных пептидаз (DRP), которые филогенетически широко распространены в природе. Было обнаружено, что обнаруженные DRP участвуют в борьбе с широко распространенными антибиотиками, содержащими D-aa, для выживания их хозяина, что было экспериментально подтверждено комбинацией редактирования генов на основе CRISPR/Cas9, химических и ферментативных анализов..
«Учитывая потенциал DRP для устойчивости к широкому спектру и их способность нацеливаться на клинически важные антибиотики, содержащие D-aa, эти широко распространенные гены устойчивости, вероятно, будут особенно опасны, если они будут переданы условно-патогенным микроорганизмам», - сказал проф. Цянь. «Обнаружение DRP в природе представляет собой лишь верхушку айсберга, что приведет к интенсивным исследованиям по использованию и разработке пептидных антибиотиков для борьбы с устойчивостью к антибиотикам».